上篇文章分享了一種0-10V傳感器信號(hào)采集電路。 為拓展電路設(shè)計(jì)中解決問(wèn)題的思維,這篇文章再給大家介紹一種0-10V采集電路。 電路如下圖所示:
使用運(yùn)放構(gòu)成了差分放大電路,對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理,將0-10V變化的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為0-3.3V變化的模擬量信號(hào)。
對(duì)此電路的放大倍數(shù)進(jìn)行推導(dǎo):
聯(lián)立以上式子得:
可知以上電路將0-10V信號(hào)放大了0.33倍,成功的將0-10V信號(hào)轉(zhuǎn)化到了單片機(jī)ADC能夠正常讀取的電壓范圍,仿真波形如下圖。
電路應(yīng)用注意事項(xiàng):
上述仿真波形與理論推導(dǎo)很符合,是不是你去找個(gè)運(yùn)放芯片搭建個(gè)電路就能做出如此完美的效果呢? 來(lái)看看下面這張圖。
同樣的電路與參數(shù),輸出電壓確是從1V多開始變化的,而不是從零開始變化。 差異就在于我更換了一個(gè)運(yùn)放芯片。 運(yùn)放OPA101相比于LM6132A輸入輸出都不是Rail-to-rail(軌至軌)的,所以就產(chǎn)生了上述仿真波形中的差異。
在0-10V傳感器采集電路中運(yùn)放應(yīng)該選取輸入輸出軌至軌運(yùn)放,保證輸出電壓從0V開始變化。 其次,電路中使用的電阻應(yīng)選取精度為1%的精密電阻。
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